Exercícios Resolvidos de Vetor de Poynting e Intensidade

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Enunciado

PUC, Física 4, P4 2016.2, 2

Um avião se encontra a 10 km de um transmissor de rádio. Ele recebe um sinal eletromagnético com o campo elétrico eficaz provindo desse transmissor. Considere o sinal chegando ao avião na forma de uma onda plana. Encontre a potência de transmissão (P) se a irradiação é feita em uma semiesfera.

Passo 1

O objetivo do nosso exercício é que determinemos qual a potencia transmitida se a irradiação é feita em uma semiesfera, ou seja, precisamos encontrar alguma fórmula que relacione a área com a intensidade, sabemos que a fórmula que nos dá isso é

Que podemos isolar exatamente a potência

Aqui vale relembrar um ponto importante, a área que usamos é a área de uma semiesfera circular.

Sabemos que a fórmula da área da esfera é dada por

Porém, temos apenas metade da esfera, logo a área usada será

Substituindo os valores da área teremos que

Passo 2

Agora que já determinamos a área precisamos determinar qual é a intensidade da radiação.

Sabemos que a fórmula que relaciona intensidade e campo elétrico eficaz é

Pode ficar tranquilo pois geralmente essa fórmula já vem no formulário, mas qualquer coisa é bem fácil lembrar ela na hora da prova.

Sabemos que

Substituindo na nossa fórmula teremos que

Agora que já temos a intensidade e a área basta substituir na equação principal

Resposta

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